專利名稱：一種熱敏打印頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱敏打印頭及其制造方法。

背景技術(shù)：
通常，打印頭的結(jié)構(gòu)布線包括個(gè)別電極、共通電極。個(gè)別電極與共通電極寬度、厚度相同，電極的寬度一般為22.5μm。如圖1所示，發(fā)熱體3位于共通電極1和個(gè)別電極2的上方，共通電極1寬度W1與個(gè)別電極2的寬度W2相同，如圖2所示，共通電極1厚度D1與個(gè)別電極2厚度D2相同。由于發(fā)熱體3是一條連續(xù)的直線，因此這種結(jié)構(gòu)的打印頭打印出的點(diǎn)往往連在一起。同時(shí)，由于相鄰發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量相互影響，一個(gè)發(fā)熱體內(nèi)溫度分布曲線不平坦，象素點(diǎn)形狀不規(guī)則，影響了打印文字圖形的清晰度。還有，在高速打印時(shí)由于打印周期短，散熱時(shí)間少，發(fā)熱體的熱量積累較嚴(yán)重，從而產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，使打印質(zhì)量下降。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有打印頭不足，提供一種在高速打印情況下打印質(zhì)量高的打印頭。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種熱敏打印頭，其包括陶瓷基板、印刷電路板，陶瓷基板上設(shè)有共通電極、個(gè)別電極。其特征是相鄰的共通電極的寬度大于個(gè)別電極的寬度。
優(yōu)選的，相鄰的共通電極的厚度大于個(gè)別電極的厚度。
優(yōu)選的，共通電極的寬度W1為25μm＜W1≤50μm，個(gè)別電極的寬度W2為10μm＜W2≤15μm。
優(yōu)選的，共通電極的厚度D1為0.2μm＜D1≤2.0μm，個(gè)別電極的厚度D2為0.2μm＜D2≤1.0μm 本發(fā)明還提供一種熱敏打印頭的制造方法，其特征在于首先采用金漿印刷、燒結(jié)、光刻等工藝制造出共通電極圖形，然后再采用電鍍工藝對(duì)共通電極厚度進(jìn)行二次加工。
優(yōu)選的，其步驟包括 1)采用金漿印刷、燒結(jié)、光刻等工藝制造出所述共通電極圖形，使所述共通電極的寬度W1達(dá)到25μm＜W1≤50μm，厚度D1達(dá)到0.2μm＜D1≤1.0μm。
2)采用電鍍工藝對(duì)所述共通電極進(jìn)行電鍍，使所述共通電極的厚度增加ΔD，其中0μm＜ΔD≤1.0μm。
由以上本發(fā)明技術(shù)方案可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于個(gè)別電極的寬度較小，在發(fā)熱體橫向被個(gè)別電極短路的區(qū)域減少，使一個(gè)發(fā)熱體中有更多的區(qū)域有電流通過(guò)，從而使發(fā)熱體的溫度分布更加均勻；同時(shí)由于個(gè)別電極寬度小，通過(guò)個(gè)別電極散失的熱量減小，有利于個(gè)別電極上部區(qū)域的熱量積累，提高個(gè)別電極上部區(qū)域的溫度，改善打印點(diǎn)的形狀。
由于本發(fā)明共通電極寬度較大并且厚度較厚，而其材料是導(dǎo)熱率很高的金屬金，因此共通電極具有良好的導(dǎo)熱性。當(dāng)發(fā)熱體發(fā)熱結(jié)束后，其部分殘余熱量可通過(guò)共通電極迅速發(fā)散，減少了發(fā)熱體的熱量積累，減輕了拖尾現(xiàn)象；同時(shí)，由于本發(fā)明共通電極具有良好的導(dǎo)熱性，在發(fā)熱體發(fā)熱時(shí)，共通電極上部的區(qū)域由于共通電極的散熱作用而熱量積累少、溫度較低，使此處的發(fā)色濃度較低，從而使打印點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立，打印的圖形更加清晰。



圖1是現(xiàn)有打印頭局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示A-A截面圖。
圖3是本發(fā)明打印頭局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3所示B-B截面圖。
圖5是圖1所示現(xiàn)有打印頭的發(fā)熱體I區(qū)域溫度分布和打印效果圖。
圖6是圖3所示本發(fā)明打印頭的發(fā)熱體II區(qū)域溫度分布和打印效果圖。

具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖3是本發(fā)明打印頭局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3所示A-A截面圖。下面結(jié)合圖3、圖4說(shuō)明本發(fā)明打印頭結(jié)構(gòu)。如圖3所示，本發(fā)明打印頭結(jié)構(gòu)包括共通電極4、個(gè)別電極5、發(fā)熱體6。
共通電極4在打印頭工作時(shí)連接電源，為發(fā)熱體6提供能量。共通電極4的寬度W1為25μm＜W1≤50μm，厚度D1為0.2μm＜D1≤2.0μm，共通電極4材料采用金屬金，金具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，是制造打印頭電極理想材料。
個(gè)別電極5在打印頭工作時(shí)通過(guò)打印頭控制電路與地相連。個(gè)別電極5的寬度W2為10μm＜W2≤15μm，厚度D2為0.2μm＜D2≤1.0μm。其材料也采用金屬金。
下面介紹一下本發(fā)明一種熱敏打印頭制作方法 當(dāng)共通電極4厚度大于個(gè)別電極厚度5時(shí)，共通電極4的制造分兩個(gè)步驟 1)采用金漿印刷、燒結(jié)、光刻等工藝制造出共通電極圖形，此時(shí)，共通電極4的寬度達(dá)到設(shè)計(jì)寬度，厚度D1達(dá)到0.2μm＜D1≤1.0μm。
2)采用電鍍工藝對(duì)共通電極4進(jìn)行電鍍，使其厚度D1增加ΔD，其中0μm＜ΔD≤1.0μm。
個(gè)別電極5的制造與共通電極4同時(shí)進(jìn)行，采用金漿印刷、燒結(jié)、光刻等工藝制造出個(gè)別電極5圖形，此時(shí)厚度和寬度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在共通電極4進(jìn)行電鍍加厚的過(guò)程中，個(gè)別電極5不進(jìn)行電鍍，厚度保持不變。由此，個(gè)別電極5和共通電極4的厚度差ΔD可達(dá)到0μm＜ΔD≤1.0μm。
發(fā)熱體6是打印頭的發(fā)熱元件。發(fā)熱體6是一條連續(xù)的電阻材料構(gòu)成的直線，采用局部通電的方式產(chǎn)生局部的高溫，從而在熱敏紙上打印出一個(gè)個(gè)象素點(diǎn)。發(fā)熱體6材料通常是氧化釕，采用漿料印刷，燒結(jié)等厚膜工藝制造。
接下來(lái)結(jié)合如圖3描述本發(fā)明的工作原理。
如圖3所示，為描述清晰，將相鄰兩共通電極4之間II區(qū)域的發(fā)熱體6分割成A、B、C三個(gè)區(qū)域。A、B表示共通電極4與個(gè)別電極5之間區(qū)域的發(fā)熱體。C表示個(gè)別電極上方區(qū)域的發(fā)熱體。當(dāng)個(gè)別電極5在驅(qū)動(dòng)電路的控制下接地時(shí)，電流i就會(huì)從相鄰的兩個(gè)共通電極4流經(jīng)發(fā)熱體A、B、C到達(dá)個(gè)別電極5，經(jīng)過(guò)個(gè)別電極5流向地。A、B、C區(qū)域發(fā)熱體由于有電流通過(guò)而產(chǎn)生熱量。
由于個(gè)別電極5的短路效應(yīng)，個(gè)別電極5上面的C區(qū)域發(fā)熱體的電流而明顯比A、B區(qū)域發(fā)熱體的電流小，根據(jù)公式P＝I2R可知，A、B區(qū)域發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量大、溫度高，C區(qū)域發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量小、溫度低，A、B區(qū)域發(fā)熱體與C區(qū)域發(fā)熱體產(chǎn)生溫度差。由此造成兩個(gè)共通電極之間的發(fā)熱體在通電發(fā)熱時(shí)溫度分布不均勻。同時(shí)由于個(gè)別電極5是金材料，是熱的良導(dǎo)體，加快了C區(qū)發(fā)熱體的熱量發(fā)散速度，因此更加劇了A、B、C區(qū)域發(fā)熱體溫度不均勻的程度。研究發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)共通電極4之間的發(fā)熱體6溫度不均勻狀況與個(gè)別電極5寬度關(guān)系密切。原因是，個(gè)別電極5越寬，短路面積越大，散熱越快，C區(qū)域發(fā)熱體溫度越低，A、B、C區(qū)域發(fā)熱體溫度差異就越大。同時(shí)，由于發(fā)熱體6溫度越高，印色圖像半徑越大，如果發(fā)熱體溫度不均勻，印色圖像半徑差異明顯，打印效果不均勻，形狀不圓滑。
下面結(jié)合圖1、圖5說(shuō)明現(xiàn)有打印頭發(fā)熱體的打印效果。為描述清楚。圖1將相鄰兩個(gè)共通電極之間I區(qū)域的發(fā)熱體分割為A’、B’、C’三個(gè)區(qū)域。圖5是圖1所示現(xiàn)有打印頭的發(fā)熱體I區(qū)域溫度分布和打印效果圖。如圖5所示，圖中顏色的深淺代表溫度的高低，顏色越淺，溫度越高；顏色越深，溫度越低。圖中右側(cè)數(shù)值表示顏色與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于現(xiàn)有打印頭個(gè)別電極2寬度與共通電極1寬度相同，并且寬度較大，通常為22.5μm，因此A、B區(qū)域發(fā)熱體與C區(qū)域發(fā)熱體之間溫差較大。這樣，A、B區(qū)域發(fā)熱體因溫度高而印色圖像半徑大，而C區(qū)域發(fā)熱體因溫度低而印色圖像半徑小。A、B、C區(qū)域組成的打印點(diǎn)形狀不圓滑。
本發(fā)明打印頭的特點(diǎn)是減小個(gè)別電極5的寬度，解決了現(xiàn)有打印頭發(fā)熱體打印點(diǎn)濃度不均勻的問(wèn)題。結(jié)合圖3、圖6說(shuō)明本發(fā)明打印頭發(fā)熱體6打印效果。由于本發(fā)明共通電極4的寬度W1為25μm＜W1≤50μm，個(gè)別電極5寬度W2為10μm＜W2≤15μm，從而減小A、B與C區(qū)域發(fā)熱體之間的溫度差，使打印點(diǎn)的形狀更加圓滑。圖6是圖3所示本發(fā)明打印頭的發(fā)熱體II區(qū)域溫度分布和打印效果圖。如圖6所示，圖中顏色的深淺代表溫度的高低，顏色越淺，溫度越高；顏色越深，溫度越低。圖中右側(cè)數(shù)值表示顏色與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于本發(fā)明的個(gè)別電極5的寬度比現(xiàn)有打印頭的個(gè)別電極2寬度明顯減小，因此使個(gè)別電極5的短路及散熱效應(yīng)帶來(lái)的負(fù)面影響大大減輕。與圖5相比，圖6發(fā)熱體打印點(diǎn)的濃度更加均勻，形狀更加圓滑。
另一方面，本發(fā)明的特點(diǎn)還在于加大共通電極4的厚度D1，解決了高速打印拖尾問(wèn)題。在高速打印時(shí)，由于打印周期短，發(fā)熱體6散熱的時(shí)間相對(duì)減少，使熱量積累增加，發(fā)熱體6在一個(gè)打印周期結(jié)束后仍保持較高的溫度，這種殘余溫度就會(huì)在下一個(gè)打印周期繼續(xù)使熱敏紙發(fā)色，出現(xiàn)錯(cuò)誤的圖形。這種現(xiàn)象稱為“拖尾”現(xiàn)象。如圖4所示，共通電極4的厚度為0.2μm＜D1≤2.0μm，個(gè)別電極5的厚度D2為0.2μm＜D2≤1.0μm。在本發(fā)明中，通過(guò)加厚共通電極4，使共通電極4與個(gè)別電極5的厚度差達(dá)到0μm＜ΔD≤1.0μm，并且共通電極4使用導(dǎo)熱率良好的金材料，形成一個(gè)高效的散熱器，可有效地把發(fā)熱體6的殘余熱量散發(fā)出去，減輕了熱量積累，從而使拖尾現(xiàn)象大大減輕，提高了打印質(zhì)量。除此之外，由于打印頭的發(fā)熱體6是一條連續(xù)的直線，相鄰區(qū)域的發(fā)熱體的熱量會(huì)相互傳遞影響，使打印相鄰打印點(diǎn)也連在一起，宏觀上影響了打印圖形的清晰度，本發(fā)明由于共通電極4的散熱作用，使共通電極4上部的區(qū)域溫度較低、發(fā)色濃度低，從而使相鄰打印點(diǎn)相互獨(dú)立，提高了圖像的清晰度。
本發(fā)明的打印頭印字清晰，在高速打印時(shí)仍然能保持良好的打印質(zhì)量，可廣泛應(yīng)用于商業(yè)收款機(jī)、醫(yī)療器械、條形碼打印機(jī)、計(jì)算機(jī)終端打印設(shè)備等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1、一種熱敏打印頭，其包括陶瓷基板、印刷電路板，陶瓷基板上設(shè)有共通電極、個(gè)別電極。其特征是相鄰的共通電極寬度大于個(gè)別電極的寬度。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱敏打印頭，其特征在于相鄰的共通電極厚度大于個(gè)別電極的厚度。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱敏打印頭，其特征在于共通電極的寬度W1為25μm＜W1≤50μm，個(gè)別電極的寬度W2為10μm＜W2≤15μm。
4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱敏打印頭，其特征在于共通電極的厚度D1為0.2μm＜D1≤2.0μm，個(gè)別電極的厚度D2為0.2μm＜D2≤1.0μm。
5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱敏打印頭，其特征在于共通電極的厚度D1為0.2μm＜D1≤2.0μm，個(gè)別電極的厚度D2為0.2μm＜D2≤1.0μm。
6、一種熱敏打印頭的制造方法，其特征在于首先采用金漿印刷、燒結(jié)、光刻等工藝制造出共通電極圖形，然后再采用電鍍工藝對(duì)共通電極厚度進(jìn)行二次加工。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱敏打印頭制造方法，其步驟包括
1)采用金漿印刷、燒結(jié)、光刻等工藝制造出所述共通電極圖形，使所述共通電極的寬度W1達(dá)到25μm＜W1≤50μm，厚度D1達(dá)到0.2μm＜D1≤1.0μm。
2)采用電鍍工藝對(duì)所述共通電極進(jìn)行電鍍，使所述共通電極的厚度增加ΔD，其中0μm＜ΔD≤1.0μm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱敏打印頭及其制造方法，其包括陶瓷基板、印刷線路板等，陶瓷基板上設(shè)有共通電極、個(gè)別電極、發(fā)熱體，相鄰的共通電極的寬度大于個(gè)別電極的寬度，相鄰共通電極的厚度大于個(gè)別電極的厚度。這種打印頭可有效改善打印點(diǎn)的形狀，提高熱應(yīng)答速度，改善打印質(zhì)量和提高打印速度。
文檔編號(hào)B41J2/345GK101327691SQ20071012658
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月21日
發(fā)明者王永華 申請(qǐng)人:山東新北洋信息技術(shù)股份有限公司